為了了解過(guò)渡金屬摻雜對(duì)Ce: YAP自吸收可能產(chǎn)生的影響，我們對(duì)比了Cu(0.5%), Fe(0.5%)，Mn(0.5%) 等過(guò)渡金屬摻雜的純YAP晶體的透過(guò)譜。由此可見(jiàn)，Mn摻雜YAP在480nm處有明顯吸收峰，Cu 摻雜則在370nm左右存在吸收峰，F(xiàn)e摻雜YAP并將在下節(jié)討論。我們生長(zhǎng)的Ce: YAP 在350nm到500nm范圍內(nèi)不存在額外吸收峰，少量過(guò)渡金屬離子的存在對(duì)吸收只會(huì)造成線性疊加影響, 且低濃度吸收并不足以造成Ce: YAP晶體的自吸收，因此過(guò)渡金屬離子污染造成Ce: YAP吸收帶紅移可能性不大。CeYAP是一種性能優(yōu)良的快閃爍晶體，它擁有較高的光輸出、快的衰減時(shí)間。江西生長(zhǎng)CeYAP晶體公司

摻鈰鋁酸釔(Ce: YAP)和釔鋁石榴石(Ce: YAG)高溫閃爍晶體不jin具有高光輸出和快速衰減的閃爍特性(表1-5)，而且具有優(yōu)異的物理化學(xué)性能(表1-6)。它們具有密度低、有效原子序數(shù)小的缺點(diǎn)，但可以廣泛應(yīng)用于中低能射線和粒子探測(cè)領(lǐng)域。Ce: YAP和Ce: YAG是兩種典型的高光輸出、快速衰減的高溫?zé)o機(jī)閃爍晶體，已經(jīng)在許多場(chǎng)合得到應(yīng)用。對(duì)它們的生長(zhǎng)特性、晶體缺陷和光學(xué)閃爍性能的研究，對(duì)其他鈰離子摻雜的高溫閃爍晶體的研究和探索具有重要的參考意義。江西生長(zhǎng)CeYAP晶體公司Ce 3的光致發(fā)光強(qiáng)度呈單指數(shù)形式衰減，室溫下其衰減常數(shù)約為16-18n。

品質(zhì)優(yōu)的CeYAP晶體注意事項(xiàng)：用提拉法生長(zhǎng)大尺寸Ce: YAP晶體，包括改進(jìn)生長(zhǎng)設(shè)備和調(diào)整生長(zhǎng)工藝。因?yàn)橐郧暗纳L(zhǎng)工藝不適合生長(zhǎng)大尺寸的Ce: YAP晶體，尤其是晶體形狀、肩部和等徑部分不能得到有效控制，影響晶體質(zhì)量。為了解決存在的問(wèn)題，我們改進(jìn)了晶體生長(zhǎng)爐的功率控制系統(tǒng)和重量傳感系統(tǒng)，重新設(shè)計(jì)了坩堝和保溫罩，并對(duì)溫度場(chǎng)過(guò)程進(jìn)行了適當(dāng)?shù)奶剿鳌e:YAG衰減快(80ns)，在530nm處發(fā)出熒光，其發(fā)射波長(zhǎng)與硅光電二極管的探測(cè)敏感區(qū)相匹配，因此可應(yīng)用于低能射線粒子的探測(cè)等領(lǐng)域。

過(guò)渡金屬離子摻雜對(duì)YAP晶體透射邊緣的影響，由于過(guò)渡金屬離子D層具有更多的電子能級(jí)，容易受到晶場(chǎng)的影響，因此YAP晶體中可能存在更多的吸收帶。為了了解過(guò)渡金屬摻雜對(duì)Ce: YAP自吸收的可能影響，我們比較了摻雜過(guò)渡金屬如銅(0.5%)、鐵(0.5%)和錳(0.5%)的純YAP晶體的透射光譜。從圖4-11可以看出，Mn摻雜的yap在480nm處有明顯的吸收峰，而Cu摻雜的YAP在370nm左右有吸收峰，F(xiàn)e摻雜的YAP將在下一節(jié)討論。我們生長(zhǎng)的Ce: YAP在350nm ~ 500nm范圍內(nèi)沒(méi)有額外的吸收峰，少量過(guò)渡金屬離子的存在只會(huì)對(duì)吸收產(chǎn)生線性疊加效應(yīng)，低濃度吸收不足以引起Ce: YAP晶體的自吸收，因此過(guò)渡金屬離子污染不太可能引起Ce3360Yap吸收帶紅移。同時(shí)，GDMS分析結(jié)果還表明，我們生長(zhǎng)的Ce: YAP晶體中過(guò)渡金屬的含量小于10ppm，對(duì)晶體發(fā)光的影響可以忽略不計(jì)。CeYAP晶體中存在著生長(zhǎng)條紋、包裹沉積物、關(guān)鍵、孿晶及位錯(cuò)簇等。

作為自由離子，Ce3的4f和5d能級(jí)差為6.134 eV (202nm/49340cm-1) [14]。在晶體場(chǎng)的作用下，4f和5d之間的能級(jí)距離普遍減小。晶體場(chǎng)力越大，能級(jí)間距越小。從前面的討論可以看出，4f能級(jí)在內(nèi)層被屏蔽，基本不受晶場(chǎng)影響。5d態(tài)被晶體場(chǎng)分裂，導(dǎo)致4f和5d能級(jí)重心距離縮短。P. Dorenbos認(rèn)為，晶體場(chǎng)引起的5d能級(jí)分裂程度取決于Ce3周?chē)庪x子多面體的大小和形狀[15]?；贑e3離子以上獨(dú)特的能級(jí)結(jié)構(gòu)和發(fā)光特性，以Ce3離子為激發(fā)離子的無(wú)機(jī)晶體一般光輸出高，衰減時(shí)間快，更適合作為閃爍晶體。 CeYAP晶體電子陷阱中捕獲的電子受環(huán)境影響較小。山東CeYAP晶體現(xiàn)貨直供

Ce: YAP作為一種性能優(yōu)越的高溫閃爍晶體，在高能核物理和核醫(yī)學(xué)領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。江西生長(zhǎng)CeYAP晶體公司

電子、空穴和激子的相互作用將導(dǎo)致局域化。許多離子晶體表現(xiàn)出一種有趣的現(xiàn)象，即價(jià)帶空穴位于正常晶格中，這種現(xiàn)象被稱為自陷。在熱化過(guò)程中，空穴達(dá)到價(jià)帶的頂部，并被限制在特定的陰離子中。對(duì)于堿金屬鹵化物晶體，這意味著一個(gè)鹵化物離子轉(zhuǎn)變成一個(gè)原子：X- X0。該鹵原子X(jué)0將在一定程度上極化環(huán)境，并且該系統(tǒng)將顯示出軸向弛豫，導(dǎo)致這種局部空穴被兩個(gè)相鄰的陰離子共享。這種狀態(tài)被稱為X2分子或Vk中心(圖1.2)。在低溫下(通常t <200 k)，Vk核是穩(wěn)定的，位于兩個(gè)陰離子上的空穴稱為自陷空穴，電離輻射后離子晶體形成自陷空穴的平均時(shí)間為10-11 s到10-12 s，這個(gè)時(shí)間比自由空穴和導(dǎo)帶電子的復(fù)合時(shí)間短。因此，純離子晶體中的大多數(shù)空穴很快轉(zhuǎn)化為Vk中心。 不同厚度Ce:YAP晶體自吸收比較。江西生長(zhǎng)CeYAP晶體公司

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